Vào thế kỷ 18, một cuộc tranh cãi giữa các nhà nghiên cứu về hình dạng tối ưu cho đỉnh của kim thu sét nổ ra. Theo những nhà khoa học của Anh thì đỉnh kim thu sét nên có cấu tạo dạng cầu. Trong khi đó các nhà khoa học của Mỹ thì lại cho rằng nó cần được chế tạo theo cấu trúc mũi nhọn. Cuộc tranh cãi này vẫn chưa có hồi kết khi các nhà khoa học chưa có đủ thử nghiệm thực tế để đánh giá.
2. Cấu Tạo Kim Thu Sét Cổ Điển
- Chất liệu: Có thể làm bằng thép nhúng nóng mạ kẽm hoặc bằng đồng.
- Chiều dài: Từ 0.6m – 1m
- Hình dáng: Kim thu sét thực chất là những thanh kim loại đường kính D16 được vuốt nhọn đầu. Nhờ đó tăng khả năng tiếp xúc với tia sét đi xuống. Đầu còn lại của kim được tiện ren để lắp đặt vào chân đế
- Phụ kiện đi kèm: Chân đế kim thu sét. vỏ sứ bọc bên ngoài.
- Tiêu chuẩn áp dụng: Tiêu chuẩn IEC 62305, tiêu chuẩn 9385:2012.
Kim thu sét cổ điển
3. Nguyên Lý Hoạt Động Kim Thu Sét Cổ Điển
Kim thu sét cổ điển hoạt động dựa trên nguyên lý đầu mũi nhọn. Khi đám mây mang điện tích xuất hiện, những điểm nhọn, nhô cao sẽ có xu hướng bắt được tia sét đi xuống đầu tiên. Đó cũng chính là lí do khi có mưa giông, chúng ta không nên đứng ở những nơi đất nhô cao. Sau khi tiếp xúc với tia sét đi xuống, kim thu sét sẽ dẫn sét xuống hệ thống tiếp địa thông qua dây dẫn sét. Ở đây, dòng sét sẽ được trung hòa và bị triệt tiêu.
Kim thu sét cổ điển
Phạm vi bảo vệ của kim thu sét đươc Franklin tính toán. Theo ông thì vùng bảo vệ này là phần không gian nằm bên trong mặt tròn xoay quanh trục là kim thu sét. Mặt tròn này tạo bởi đường sinh là đường cong có phương trình: rx=1,6pH(H-hx)/(H+hx) với p=1,0 khi 0≤hx≤H≤30,0 (m) và p=5,5/H0,5 khi H>30 (m). trong đó: hx và rx là cao độ và bán kính đường tròn trên mặt chiếu bằng tâm là kim thu lôi, của từng điểm x trên đường sinh.
Kim thu sét cổ điển
Theo tiêu chuẩn TCXD 46:1984, đường sinh vùng bảo vệ của kim thu sét là đường gẫy khúc. Phương trình đường gẫy khúc này là: rx=1,50(H-1,25hx); với 0≤hx≤0,667H, góc bảo vệ là 56,310 độ và rx=0,75(H-1,00hx); với 0,667H≤hx≤H, góc bảo vệ là 36,870 độ.
Tiêu chuẩn thiết kế chống sét Việt Nam TCXDVN 46:2007, coi đường sinh phạm vi bảo vệ cột thu lôi độc lập là đường thẳng nghiêng với phương thẳng đứng của kim một góc bảo vệ là 450.
4. Những Loại Kim Thu Sét Cổ Điện Hiện Nay
Kim thu sét cổ điển
